Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)。該小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路將圖乙的實(shí)物圖連接完整_______。

（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片從a向b滑動(dòng)的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表原來幾乎沒有示數(shù)，直到接近b端時(shí)示數(shù)急劇增大。經(jīng)檢查所有電路連線及儀器都完好，則可能原因是：_________。

（3）調(diào)整好電路后，描繪的小燈泡伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖丙所畫的伏安特性曲線判斷：

①將該燈泡直接接在一電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源兩端，小燈泡的功率為_________W；（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

②將_________只相同的小燈泡并聯(lián)后，與①中電源以及一定值電阻R0 =0. 25Ω串聯(lián)成閉合回路，可使燈泡消耗的總功率最大，最大值約為_________W。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】見解析圖 滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)大于燈泡電阻 1. 25（1. 21～1. 30均可） 3 1. 80

【解析】

(1)[1]根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，由圖可知，電流最大值為0.6A，故電流表量程選擇0.6A；如圖所示

(2)[2]滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器電壓，剛開始滑動(dòng)觸頭P由端向端逐漸滑動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)幾乎不變，說明隨著電阻的變小，滑動(dòng)變阻器的電阻占整個(gè)電路電阻的比例變化不大，直到當(dāng)滑動(dòng)觸頭P滑至臨近端時(shí)，電壓表的示數(shù)急劇變化，說明滑線變阻器的總電阻太大，所以原因是滑動(dòng)變阻器阻值太大，有效使用的部分短；

(3)①[3]該燈泡直接接在一電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源兩端時(shí)，燈泡兩端的電壓為，燈泡的電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律則有

作出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線，二者之間的交點(diǎn)即為燈泡的工作點(diǎn)，由圖可知，燈泡兩端的電壓為2.5V，電流為0.5A；故功率為

②[4]電源與電阻整體可以看做等效電源，等效電源內(nèi)阻為

1+0.25Ω=1.25Ω

當(dāng)燈泡并聯(lián)電阻為1.25Ω時(shí)燈泡總功率最大，此時(shí)路端電壓為1.5V，由燈泡圖象可知，此時(shí)通過燈泡的電流為0.4A，燈泡電阻

則三只燈泡并聯(lián)電阻為1.25Ω，三只燈泡并聯(lián)時(shí)燈泡總功率最大

最大